CN103362487A - 一种低渗透油藏水平井的分段压裂方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低渗透油藏水平井的分段压裂方法，属于低渗透油藏水平井分段改造领域。所述方法包括：根据水平井地质资料，设计至少一个施工单元，每个所述施工单元包括三个施工段；将所述三个施工段射开，并将位于所述施工单元两侧的第一施工段和第三施工段压裂；将所述三个施工段中位于所述施工单元中间位置的第二施工段压裂。本发明通过先对位于施工单元两侧的第一施工段和第二施工段进行压裂，改变了位于施工单元中间位置的第二施工段的应力，使第二施工段产生微裂缝，当第二施工段压裂时产生复杂网状裂缝，复杂网状裂缝的体积大，具有更好的沟通效果，提高了水平井增产效果和单井产量。该方法施工简单，效果明显。

Description

一种低渗透油藏水平井的分段压裂方法

技术领域

本发明涉及低渗透油藏水平井分段改造领域，特别涉及一种适用于地层破裂压力较高的水平井的分段压裂方法。

背景技术

在油藏开发中，多采用水平井对低渗透油藏进行油气开采，在利用水平井进行油气开采之前，需要对水平井进行改造，来实现油层和水平井井筒的沟通。

国内油田水平井的改造以分段改造为主，参见图1，通过分段压裂的方式产生数条相互独立的裂缝1来沟通油层和水平井井筒，从而最终达到提高单井产量的目的。目前，水平井的分段压裂工作主要采用桥塞分段压裂、液体胶塞分段压裂、限流法压裂、水力喷射分段压裂及封隔器分段压裂等工艺方法。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于致密油(如页岩油、页岩气)等低渗透油藏的渗透率极低，一般小于0.1毫达西，用常规的水平井分段改造方法对低渗透油藏水平井进行改造时，产生的单一裂缝与地层的连通体积有限，增产效果不高，难以满足水平井经济有效开发的需要，尤其随着油田开发的不断深入，油藏地层物性越来越差，增产效果更加不明显。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种低渗透油藏水平井的分段压裂方法。所述技术方案如下：

一种低渗透油藏水平井的分段压裂方法，所述方法包括：

根据水平井地质资料，设计至少一个施工单元，每个所述施工单元包括三个施工段；

将所述三个施工段射开，并将位于所述施工单元两侧的第一施工段和第三施工段压裂；

将所述三个施工段中位于所述施工单元中间位置的第二施工段压裂。

所述根据水平井地质资料，设计至少一个施工单元，每个所述施工单元包括三个施工段，具体包括：

根据水平井的钻井资料和固井质量评价结果，找出需要进行复杂裂缝改造的层段，每个所述需要进行复杂裂缝改造的层段做为一个施工单元，每个所述施工单元里依次设计第一施工段、第二施工段及第三施工段。

所述每个所述施工单元里依次设计第一施工段、第二施工段及第三施工段，具体包括：

根据每个所述施工单元地层的物性，选出相对较易压裂的三个位置，依次作为第一施工段、第二施工段及第三施工段；

相邻的两个所述施工段的间距大于50m。

所述将所述三个施工段射开，并将位于所述施工单元两侧的第一施工段和第三施工段压裂，具体包括：

通过常规油管传输射孔，将所述三个施工段都射开；

对所述三个施工段的射孔进行刮削处理；

在水平井内下入双封单卡压裂管柱将第一施工段压裂；

将所述双封单卡压裂管柱上提至第三施工段，将所述第三施工段压裂。

所述将所述三个施工段中位于所述施工单元中间位置的第二施工段压裂，具体包括：

将所述双封单卡压裂管柱下放至第二施工段，将所述三个施工段中位于所述施工单元中间位置的第二施工段压裂。

将所述三个施工段射开，并将位于所述施工单元两侧的第一施工段和第三施工段压裂，具体包括：

在水平井内下入水力喷砂射孔压裂管柱，将第一施工段射孔压裂；

上提所述水力喷砂射孔压裂管柱至第二施工段，为所述第二施工段喷砂射孔；

上提所述水力喷砂射孔压裂管柱至第三施工段，将所述第三施工段射孔压裂。

所述将所述三个施工段中位于所述施工单元中间位置的第二施工段压裂，具体包括：

更换管柱，在水平井内下入双封单卡压裂管柱，将所述三个施工段中位于所述施工单元中间位置的第二施工段压裂。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过先对位于施工单元两侧的第一施工段和第二施工段进行压裂，改变了位于施工单元中间位置的第二施工段的应力，使第二施工段产生微裂缝，当对第二施工段进行压裂时产生复杂网状裂缝，复杂网状裂缝的体积大，具有更好的沟通效果，提高了水平井增产效果及单井产量。该方法施工简单，效果明显。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是常规水平井分段压裂改造工艺形成的裂缝示意图；

图2是本发明实施例提供的低渗透油藏水平井的分段压裂方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的低渗透油藏水平井的分段压裂方法形成的复杂裂缝示意图；

图4是本发明实施例2提供的水力喷砂射孔压裂管柱对第一施工段进行压裂作业示意图；

图5是本发明实施例2提供的水力喷砂射孔压裂管柱对第二施工段进行射孔作业示意图；

图6是本发明实施例2提供的水力喷砂射孔压裂管柱对第三施工段进行压裂作业示意图；

图7是本发明实施例2提供的双封单卡压裂管柱对第二施工段进行压裂作业示意图。

其中：

1、裂缝，2、复杂网状裂缝，3、井筒，4、水力喷砂射孔压裂管柱，5、双封单卡压裂管柱。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

本发明实施例提供了一种低渗透油藏水平井的分段压裂方法，参见图2，所述方法包括：

步骤101：根据水平井地质资料，设计至少一个施工单元，每个所述施工单元包括三个施工段；

当一口水平井钻井结束后，试油队进行通井、洗井作业，并对全井段固井质量进行评价。钻井井眼轨迹、录井及测井资料、地层物性资料等钻井资料与固井质量评价结果结合，能比较准确地反映水平井的地质情况。

根据水平井的钻井资料和固井质量评价结果，找出渗透率低的层段，即需要进行复杂裂缝改造的层段，并对所述需要进行复杂裂缝改造的层段进行设计，设计好施工位置即施工段、施工次数、相邻两施工段间距以及施工参数等。

在本发明实施例中，将每个所述需要进行复杂裂缝改造的层段做为一个施工单元，每个所述施工单元里依次设计三个施工段，依次为第一施工段、第二施工段及第三施工段。

在本实施例中，根据每个施工单元地层的物性，选出相对较易压裂的三个位置，依次作为第一施工段、第二施工段及第三施工段。当第一施工段与第二施工段之间，以及第三施工段与第二施工段之间均有泥岩隔离时，或者第二施工段的物性比第一施工段和第三施工段差时，第一施工段施工时的裂缝不会延伸到第二施工段和第三施工段中去，第三施工段施工时的裂缝也不会延伸到第二施工段和第一施工段中去，更好地保证了在第二施工段施工时能产生独立主裂缝和微裂缝。

本发明实施例中各施工段之间的遮挡性好，由于三个施工段中，相邻的两个施工段间距越大，产生复杂裂缝带范围越大，增加的裂缝体积就越大，增产效果越好，在本发明实施例中相邻的两个所述施工段的间距至少大于50m。

为了更好地使第一施工段和第三施工段主要产生单一主裂缝并改变第二施工段的地应力，第二施工段产生主裂缝的同时使微裂缝与主裂缝连通，第一施工段和第三施工段的施工参数(如水力喷砂射孔压裂管柱的排量、加砂量等)小于第二施工段的施工参数。

步骤102：将所述三个施工段射开，并将位于所述施工单元两侧的第一施工段和第三施工段压裂：

在本发明实施例中，步骤102通过步骤201至步骤204实现：

步骤201：通过常规油管传输射孔，将第一施工段、第二施工段和第三施工段都射开；

步骤202：对这三个施工段的射孔进行刮削处理；

步骤203：刮削处理完毕后下，在水平井内下入双封单卡压裂管柱，对第一施工段进行压裂；

步骤204：将第一施工段压裂后将所述双封单卡压裂管柱上提至第三施工段，对第三施工段进行压裂。

步骤103：将所述三个施工段中位于所述施工单元中间位置的第二施工段压裂。

在本发明实施例中，将第三施工段压裂后，再将所述双封单卡压裂管柱下放至第二施工段，将第二施工段压裂。

在本发明实施例中，通过常规油管传输射孔工艺和双封单卡压裂工艺相结合的方法对各施工段进行射孔和压裂，由于先对第一施工段和第三施工段施工，改变了两段之间地层的地应力分布，降低了地层破裂压力和施工压力，更易于对第二施工段进行施工，因此该方法施工可靠、作业速度较快。

参见图3，本发明实施例通过先对位于施工单元两侧的第一施工段和第二施工段进行压裂，改变了位于施工单元中间的第二施工段的应力，使第二施工段产生微裂缝，当第二施工段压裂时产生复杂网状裂缝2，复杂网状裂缝2的体积大，具有更好的沟通效果，提高了单井产量。该方法施工简单，效果明显。

实施例2

本发明实施例提供了一种低渗透油藏水平井的分段压裂方法，参见图1，所述方法包括：

步骤101：与实施例1相同；

步骤102：将所述三个施工段射开，并将位于所述施工单元两侧的第一施工段和第三施工段压裂；

在本发明实施例中，步骤102通过步骤201’至步骤203’实现：

步骤201’：参见图4，在井筒3内下入水力喷砂射孔压裂管柱4，将第一施工段射孔压裂；

步骤202’：参见图5，将第一施工段射孔压裂后，上提水力喷砂射孔压裂管柱4至第二施工段，为所述第二施工段喷砂射孔；

步骤203’：参见图6，为所述第二施工段喷砂射孔后，上提水力喷砂射孔压裂管柱4至第三施工段，将所述第三施工段射孔压裂；

步骤103：将所述三个施工段中位于所述施工单元中间位置的第二施工段压裂。

参见图7，在本发明实施例中，将第三施工段射孔压裂后，更换管柱，在井筒3内下入双封单卡压裂管柱5，将第二施工段压裂。

在本发明实施例中，通过水力喷砂射孔压裂工艺和双封单卡压裂工艺相结合的方法对各施工段进行射孔和压裂，施工简单可靠、安全性能高，水力喷砂射孔形成的大孔径孔道促进了复杂网状裂缝的形成，提高了低渗透油藏水平井的增产效果和动用程度，实现了致密油藏水平井的经济有效开发。

本发明实施例通过先对位于施工单元两侧的第一施工段和第二施工段进行压裂，改变了位于施工单元中间的第二施工段的应力，使第二施工段产生微裂缝，当第二施工段压裂时产生复杂网状裂缝，参见图3，复杂网状裂缝的体积大，具有更好的沟通效果，提高了单井产量。该方法施工简单，效果明显。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种低渗透油藏水平井的分段压裂方法，其特征在于，所述方法包括：

根据水平井地质资料，设计至少一个施工单元，每个所述施工单元包括三个施工段；

将所述三个施工段射开，并将位于所述施工单元两侧的第一施工段和第三施工段压裂；

将所述三个施工段中位于所述施工单元中间位置的第二施工段压裂。

2.根据权利要求1所述的一种低渗透油藏水平井的分段压裂方法，其特征在于，所述根据水平井地质资料，设计至少一个施工单元，每个所述施工单元包括三个施工段，具体包括：

根据水平井的钻井资料和固井质量评价结果，找出需要进行复杂裂缝改造的层段，每个所述需要进行复杂裂缝改造的层段做为一个施工单元，每个所述施工单元里依次设计第一施工段、第二施工段及第三施工段。

3.根据权利要求2所述的一种低渗透油藏水平井的分段压裂方法，其特征在于，所述每个所述施工单元里依次设计第一施工段、第二施工段及第三施工段，具体包括：

根据每个所述施工单元地层的物性，选出相对较易压裂的三个位置，依次作为第一施工段、第二施工段及第三施工段；

相邻的两个所述施工段的间距大于50m。

4.根据权利要求1所述的一种低渗透油藏水平井的分段压裂方法，其特征在于，所述将所述三个施工段射开，并将位于所述施工单元两侧的第一施工段和第三施工段压裂，具体包括：

通过常规油管传输射孔，将所述三个施工段都射开；

对所述三个施工段的射孔进行刮削处理；

在水平井内下入双封单卡压裂管柱将第一施工段压裂；

将所述双封单卡压裂管柱上提至第三施工段，将所述第三施工段压裂。

5.根据权利要求4所述的一种低渗透油藏水平井的分段压裂方法，其特征在于，所述将所述三个施工段中位于所述施工单元中间位置的第二施工段压裂，具体包括：

将所述双封单卡压裂管柱下放至第二施工段，将所述三个施工段中位于所述施工单元中间位置的第二施工段压裂。

6.根据权利要求1所述的一种低渗透油藏水平井的分段压裂方法，其特征在于，所述将所述三个施工段射开，并将位于所述施工单元两侧的第一施工段和第三施工段压裂，具体包括：

在水平井内下入水力喷砂射孔压裂管柱，将第一施工段射孔压裂；

上提所述水力喷砂射孔压裂管柱至第二施工段，为所述第二施工段喷砂射孔；

上提所述水力喷砂射孔压裂管柱至第三施工段，将所述第三施工段射孔压裂。

7.根据权利要求6所述的一种低渗透油藏水平井的分段压裂方法，其特征在于，所述将所述三个施工段中位于所述施工单元中间位置的第二施工段压裂，具体包括：

更换管柱，在水平井内下入双封单卡压裂管柱，将所述三个施工段中位于所述施工单元中间位置的第二施工段压裂。

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